核心观点：
在智算中心驱动的高速率场景下，降本与降低功耗的需求较为突出，而热插拔光模块在现有外形尺寸下，面临着电气和光连接器密度要求提升、功耗持续上升等显著挑战。CPO为这些挑战提供了一个有前途的解决方案。
英伟达的CPO创新技术将插拔式的光模块替换为与ASIC一体化封装的硅光器件，与传统网络相比，可将现有能效提高3.5倍，网络可靠性提高10倍，部署时间缩短1.3倍。
2025年至2035年，CPO模块市场规模复合年增长率预计为28.9%。预计2029年，3.2T CPO市场需求数量超过1200万只，CPO相关器件市场空间超过100亿美元。
CPO行业目前由交换芯片厂商主导、硅光与光模块企业积极参与，大型云厂商推动生态发展，整体处于技术验证与产业链协同阶段，尚未形成稳定垄断，未来三年竞争格局将加速演变。
随着CPO技术日趋成熟，标准化建设将成为推动其广泛应用的关键环节。
行业概述（1）定义
CPO（共封装光学）是一种新光电互联集成技术。其核心是将光引擎（光收发器）与ASIC交换芯片共同封装在同一个封装基板或封装系统中，从而显著缩短光电信号传输距离，降低功耗和延迟。
CPO技术主要应用于数据中心的交换机接口。当前，数据中心交换机的主流连接方式为采用热插拔光模块。在智算中心驱动的高速率场景下，降本与降低功耗的需求较为突出，而热插拔光模块在现有外形尺寸下，面临着电气和光连接器密度要求提升、功耗持续上升等显著挑战。CPO为这些挑战提供了一个有前途的解决方案。
图1：传统光模块与CPO技术
资料来源：博通
（2）光电集成技术：CPO更具发展潜力
按技术演变以及集成程度大小的顺序，常见的光电集成技术可以分为以下几类：热插拔、LPO、OBO/NPO、CPO、OIO。
表1：光电集成技术的分类
资料来源：融中咨询
近年来，面向高速互联的两种新型光电集成方案是LPO和CPO。LPO（线性驱动可插拔模块）依托传统可插拔生态，具备良好兼容性，但对主芯片要求较高，链路预算和传输距离限制了其在更远距离场景的适用性，目前更适合数据中心短距互联。CPO则通过将光引擎与交换芯片共封装，适用于更高带宽密度和能效要求的高速互联场景，未来发展更具潜力。
图2：CPO（左下）与LPO（右下）相较于热插拔方案
资料来源：FS Community
（3）CPO交换机
CPO交换机构成包括交换芯片ASIC、光引擎、ELS外置光源、柔性光背板、MPO连接器等部件。
采用集成硅光技术的英伟达CPO交换机是代理式AI时代全球领先的网络解决方案。以英伟达Quantum-X Photonics InfiniBand CPO交换机为例，每一根交换机外面的光纤从连接器口进来之后，会用光纤分纤盒将其信号拆分成四路并分别连接到四个不同的交换机芯片上，从而将信源切割成最小单元，最终在CX8网卡端进行数据汇聚。
图3：英伟达CPO交换机结构图
资料来源：英伟达官网
英伟达的CPO创新技术将插拔式的光模块替换为与ASIC一体化封装的硅光器件，与传统网络相比，可将现有能效提高3.5倍，网络可靠性提高10倍，部署时间缩短1.3倍。
技术发展历程从传统的DAC（直连铜缆）起步，数据中心交换机的接口历经多阶段发展，逐步演进至可插拔方案、板载/近板方案（OBO/NPO），目前CPO已进入商用阶段。就CPO而言，其技术持续迭代升级，先后形成2.5D CPO、2.5D CPO以及3D CPO等。
图4：CPO技术路线发展
资料来源：lET Optoelectronics
基于2D封装的CPO电路技术：将PIC（光子集成电路）和EIC（电子集成电路）并排放置在基板或PCB上，通过引线或基板布线实现互连。2D封装的优点是易于封装、灵活性高。根据芯片和基板互连方式不同，基于2D封装的技术发展出了3种技术路径：基于引线键合的CPO、基于倒装的CPO、基于扇出型晶圆级封装技术的CPO